Percorrer por autor "Silva, José António Gonçalves da"
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- Desenvolvimento de uma célula biocombustível enzimática de lactato/O2 à base de papel: Como recolher energia do suor humanoPublication . Silva, José António Gonçalves da; Morais, Simone BarreiraCom uma população em constante crescimento, surge uma procura energética cada vez maior. A maior parte dessa energia provém cada vez mais de fontes renováveis, e as células de biocombustível podem bem fazer parte desta solução. Assim, o principal objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de uma célula a biocombustível baseada em papel, que pode servir como biossensor autossuficiente para medir os níveis de lactato em amostras. A célula de biocombustível foi composta por um bio ânodo baseado na imobilização da enzima lactato oxidase em elétrodos de papel nano estruturados modificados com um mediador redox, enquanto o bio cátodo foi composto pela enzima bilirrubina oxidase ligada ao elétrodo de papel nano estruturado. O design da célula de biocombustível envolveu uma abordagem mais sustentável e economicamente viável, uma vez que foi baseada em elétrodos de papel. Experimentalmente, o primeiro passo consistiu na fabricação dos elétrodos de papel, comparando, através de voltametria cíclica (CV), diferentes materiais e estratégias na impressão em tela dos elétrodos, bem como diferentes nano materiais de carbono na nano estruturação dos elétrodos, para determinar qual seria o mais adequado na montagem do biossensor. A partir desses resultados, foi determinado que os bio elétrodos de papel (PMW) seriam construídos com conectores de ouro impressos em tela e nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNT) aplicados por gotejamento. Posteriormente, foi realizada a caracterização individual tanto do bio ânodo de lactato oxidase (LOx) (PMW-NQ/LOx) quanto do bio cátodo de BOx (bilirrubina oxidase) (PMW/BOx) como biossensores na determinação dos respetivos substratos enzimáticos, nomeadamente, L-lactato e oxigénio. O bio elétrodo PMW/BOx apresentou uma sensibilidade de 7x10-6 A/mM e um limite de deteção (LOD) de 0,007 mM para oxigênio, enquanto o bio elétrodo PMW-NQ/LOx apresentou uma sensibilidade de 2x10-6 A/mM e um LOD de 0,024 mM para L-lactato. Finalmente, a célula a biocombustível foi montada usando o bio ânodo PMW-NQ/LOx e o bio cátodo PMW/BOx e caracterizada através da determinação da corrente (curvas de polarização) e da potência gerada (curvas de potência) em concentrações crescentes de L-lactato na presença de oxigénio (solução saturada com ar). O potencial de circuito aberto (OCP) máximo alcançado correspondeu a 0,62 V (5 mM). Foi possível obter uma correlação entre a potência gerada e as concentrações de L-lactato. A curva de calibração determinou um intervalo linear até 3 mM, uma sensibilidade de 3x10-7 A/mM e um LOD de 0,94 mM. A célula de biocombustível de L-lactato/O2 baseada em papel pode, assim, ser usada como um biossensor autossuficiente na deteção de L-lactato, caracterizando-se como uma ferramenta analítica simples e sustentável.